混凝土結(jié)構(gòu)形式有素混凝土、鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土、鋼板混凝土等,澆筑形式有現(xiàn)澆混凝土,預(yù)制混凝土等。具體到水利工程有橋梁、閘站、涵洞、揚(yáng)水站、排灌站、護(hù)坡、大壩、導(dǎo)流隧洞等不同的工程、結(jié)構(gòu)部位。混凝土施工在現(xiàn)代水利施工程建設(shè)中有極其重要的地位。混凝土的質(zhì)量缺陷或問(wèn)題較為普遍,在橋梁、護(hù)坡、閘站、涵洞、排灌站等工程中幾乎無(wú)所不在。也十分令人頭疼,是出現(xiàn)質(zhì)量缺陷、質(zhì)量隱患甚至質(zhì)量問(wèn)題的主要原因之一,影響著水利工程的質(zhì)量和安全以及是否能正常發(fā)揮水利工程的功能和效益。盡管在施工中采取各種方案和預(yù)防整治措施,小心謹(jǐn)慎,但裂縫仍然時(shí)有發(fā)生,不斷出現(xiàn)。在水利施工混凝土中,混凝土原材料把關(guān)不嚴(yán)、運(yùn)輸過(guò)程中混凝土離析、混凝土澆筑過(guò)程監(jiān)管不嚴(yán)、澆筑工藝落后、及溫度控制等是產(chǎn)生混凝土裂縫很重要的原因之一。本文對(duì)施工中混凝土裂縫的成因和處理措施作一分析和探討。
質(zhì)量缺陷產(chǎn)生的原因
1.設(shè)計(jì)缺陷、混凝土配比不符合實(shí)際,原材料砂、石頭、水泥等進(jìn)料把關(guān)不嚴(yán)、種類不合格,例如用海沙代替河沙造成氯離子成分偏高,本該用礦渣水泥結(jié)果使用了普通水泥,石頭粒徑、砂子砂率、篩分度等指標(biāo)嚴(yán)重不足。造成混凝土坍落度等指標(biāo)不夠,混凝土和易性不足、混凝土離析、脆性和整體均勻性不夠,以及結(jié)構(gòu)不合理等質(zhì)量缺陷。
2.混凝土運(yùn)輸過(guò)程對(duì)車輛檢修不足、車輛損壞,對(duì)路況情況、交通情況峰值掌握不清,提前準(zhǔn)備不足等原因造成混凝土運(yùn)輸時(shí)間過(guò)長(zhǎng),使得混凝土離析、初凝硬化,不能滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),使得施工時(shí)混凝土質(zhì)量問(wèn)題和缺陷等情況大量產(chǎn)生。
3.混凝土罐車每次清洗時(shí)有殘?jiān)鼜U料沒(méi)處理完畢,罐車每次澆筑后罐體內(nèi)混凝土沒(méi)有及時(shí)剔除,下次澆筑時(shí)殘?jiān)凸摅w內(nèi)部脫落混凝土與新混凝土摻雜在一起,造成混凝土質(zhì)量不合格、混凝土澆筑時(shí)卡管等待時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等問(wèn)題出現(xiàn),使得混凝土裂縫、甚至橋梁基礎(chǔ)斷樁等質(zhì)量問(wèn)題產(chǎn)生。
4.澆筑時(shí)導(dǎo)管拔出過(guò)快,混凝土樁基礎(chǔ)導(dǎo)管插入深度不足,導(dǎo)致樁基礎(chǔ)斷樁。樁基混凝土澆筑過(guò)快導(dǎo)致鋼筋籠上浮過(guò)快產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題。澆筑時(shí)基礎(chǔ)沒(méi)處理好產(chǎn)生不均勻沉降,澆筑時(shí)支架等沉降不一,如大體積蓋梁支撐不合符規(guī)定產(chǎn)生的不均勻沉降。模板內(nèi)膜不平,模板緊固措施不力產(chǎn)生的蜂窩麻面、漲模等質(zhì)量缺陷和問(wèn)題。模板變形扭曲產(chǎn)生的接縫不嚴(yán),如接柱鋼護(hù)筒拼接不嚴(yán)產(chǎn)生的跑漿、漏漿等質(zhì)量問(wèn)題。澆筑時(shí)振搗不一,不均勻產(chǎn)生的混凝土質(zhì)量缺陷,如振搗不均,超振、漏振產(chǎn)生的蜂窩麻面。一次澆筑混凝土過(guò)厚太厚,澆筑大體積混凝土沒(méi)有分層澆筑,澆筑時(shí)入模溫度過(guò)高,高溫澆筑,冬季施工澆筑產(chǎn)生的溫度裂縫。這是混凝土產(chǎn)生缺陷的最主要原因之一。如混凝土蓋梁產(chǎn)生的裂縫。澆筑后期養(yǎng)護(hù)措施不到位,沒(méi)及時(shí)覆蓋灑水、冬季養(yǎng)護(hù)保溫措施不力等問(wèn)題。
5. 組織管理不力、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控制度不嚴(yán)、施工工藝、施工方案不符合要求等人為因素是產(chǎn)生混凝土質(zhì)量問(wèn)題的重要原因。
防止質(zhì)量缺陷的措施
1.項(xiàng)目法人要建立健全質(zhì)量管理制度,通過(guò)公開(kāi)招標(biāo)等合法合規(guī)手段選擇信譽(yù)好、質(zhì)量?jī)?yōu)的設(shè)計(jì)、代建、監(jiān)理、施工隊(duì)伍。各個(gè)參與方也應(yīng)建立健全質(zhì)量管理制度,質(zhì)量監(jiān)理制度,質(zhì)量三檢制制度,現(xiàn)場(chǎng)巡視、平行檢查、旁站、見(jiàn)證取樣等制度。讓職工樹(shù)立質(zhì)量安全第一,預(yù)防為主的制度。質(zhì)量檢測(cè)PDCA制度。
2. 設(shè)計(jì)單位要深入現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際,因地制宜,充分勘查地質(zhì)情況和當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境、天氣等因素、充分考慮設(shè)計(jì)是否滿足土壤、濕度天氣等因素。設(shè)計(jì)混凝土種類、混凝土標(biāo)號(hào)要滿足實(shí)際需要。
3. 原材料要嚴(yán)格檢測(cè),砂、石頭、水泥種類、規(guī)格要滿足要求。商砼要去商砼站現(xiàn)場(chǎng)取樣試驗(yàn),開(kāi)盤鑒定。水泥進(jìn)場(chǎng)要有合格證,出廠檢驗(yàn)證明,進(jìn)場(chǎng)復(fù)檢證明。水泥要保持干燥、無(wú)結(jié)塊。水泥存放期不應(yīng)超過(guò)三個(gè)月。砂、石、水要進(jìn)行試驗(yàn),符合標(biāo)準(zhǔn)后才能運(yùn)行,嚴(yán)禁不符合標(biāo)準(zhǔn)含有氯離子的海沙進(jìn)入混凝土。
4.混凝土澆筑前要提前計(jì)劃了解當(dāng)?shù)丨h(huán)保政策,是否為環(huán)保二級(jí)響應(yīng),商砼站是否可以出混凝土,是否可以連續(xù)出,是否滿足澆筑工程量要求。
5. 要充分了解混凝土運(yùn)輸時(shí)天氣、路況和交通峰值,避免混凝土路上耽誤時(shí)間過(guò)長(zhǎng),超過(guò)初凝時(shí)間,混凝土離析等情況出現(xiàn)。混凝土運(yùn)輸過(guò)程中一定嚴(yán)禁加水,運(yùn)輸澆筑過(guò)程中散落的混凝土嚴(yán)禁澆筑。
6.每次清理混凝土罐車殘?jiān)鼤r(shí)要注意清理干凈,特別要注意混凝土罐車內(nèi)部混凝土固定在罐體內(nèi)的殘?jiān)彸謇恚悦饣炷翝仓r(shí)殘?jiān)撀湓斐苫炷临|(zhì)量不合格或堵塞導(dǎo)管致使混凝土不能正常澆筑情況發(fā)生。
7. 混凝土蓋梁模板、耳墻模板等有腳手架等支撐設(shè)施時(shí),應(yīng)注意檢測(cè)支撐下面地質(zhì)條件,條件不滿足,應(yīng)進(jìn)行加固處理,可根據(jù)情況采用換填、夯實(shí)、加筋等措施。要把腳手架等支撐在堅(jiān)固的面上,要提前進(jìn)行驗(yàn)算,驗(yàn)算滿足要求后才能施工,以免混凝土產(chǎn)生不均勻沉降,出現(xiàn)質(zhì)量缺陷或問(wèn)題。
8.澆筑前混凝土模板一定要仔細(xì)檢查,保持混凝土潔凈,澆筑前模板內(nèi)的水一定要清除干凈,以免混凝土配比、標(biāo)號(hào)、強(qiáng)度發(fā)生變化。澆筑前要檢查穿墻螺絲、緊固螺絲、止水片等位置、密度配置,要進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算。滿足要求才能施工。以免產(chǎn)生漲模等情況發(fā)生。
9. 有振搗要求的要充分進(jìn)行振搗,要保持均勻,速率要穩(wěn)定,不能太快或者太慢。不能超振、漏振。使混凝土離析,產(chǎn)生蜂窩、麻面等質(zhì)量問(wèn)題。
10. 混凝土拆模時(shí)間要掌握好,一般拆模時(shí)間不宜小于3天。澆筑后養(yǎng)護(hù)措施一定要到位,要注意覆蓋、保濕、保溫等措施。
混凝土控制溫度措施
溫度變化、溫度過(guò)高或者過(guò)低是引起混凝土裂縫等質(zhì)量問(wèn)題的重要原因,在混凝土施工過(guò)程中溫度控制是避免混凝土出現(xiàn)裂縫等質(zhì)量問(wèn)題的重要措施。
當(dāng)日平均溫度達(dá)到30度及以上時(shí),應(yīng)按照高溫要求采取措施。
1. 混凝土入模溫度不宜過(guò)高,不宜超過(guò)35度。要避免正午等溫度高的時(shí)刻施工,盡量選在清晨或夜間溫度低的時(shí)段施工。可對(duì)澆筑部位搭棚,采取遮陽(yáng)、擋風(fēng)、噴霧等措施。可以對(duì)混凝土預(yù)通冷水管等降溫措施。澆筑時(shí)可采用分層分塊等加大混凝土散熱面等措施,加快散熱。
2.高溫季節(jié)施工時(shí)可選擇涂裝色為白色的混凝土罐車,罐車可以頂上加蓬,混凝土施工時(shí)可采用低水泥量,可采用粉煤灰取代部分水泥。應(yīng)該選用低熱水泥。混凝土坍落度不宜小于70mm。
3. 混凝土澆筑完成后,可用濕麻袋等覆蓋養(yǎng)護(hù),并注意保濕降溫。澆筑后應(yīng)避免混凝土在烈日下暴曬。可采用澆筑后依舊搭設(shè)涼棚等措施。
混凝土冬期施工質(zhì)量保證措施:冬季施工溫度界定:當(dāng)室外日平均溫度連續(xù)5天穩(wěn)定低于5度時(shí),應(yīng)采取冬季施工措施;當(dāng)混凝土未達(dá)到受凍臨界強(qiáng)度而氣溫驟降至0度以下時(shí),應(yīng)按冬期施工要求采取措施。宜選擇適宜的水泥品種,冬季施工時(shí)宜采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。應(yīng)減少用水量,降低水灰比,盡量使用低流動(dòng)性或干硬水泥。澆筑前可將混凝土或原材料砂、石等加溫,提高其入模溫度,使混凝土即早強(qiáng)又不易凍結(jié)。
攪拌時(shí),加入一定外加劑,加速混凝土硬化、盡快達(dá)到臨界溫度。可以考慮用高出標(biāo)號(hào)混凝土代替原有混凝土,以提高強(qiáng)度。冬期養(yǎng)護(hù)時(shí)可考慮摻防凍劑、早強(qiáng)劑、減水劑、引氣劑等外加劑。養(yǎng)護(hù)時(shí)可采用蓄熱法,延緩混凝土的冷卻速度。通過(guò)適當(dāng)?shù)谋馗采w,可采用電熱法,用電爐、電極、電烤風(fēng)、電暖氣等設(shè)施加熱。可用暖棚法保溫,在要養(yǎng)護(hù)的水工結(jié)構(gòu)或構(gòu)件周圍用保溫材料搭起暖棚,下面或周圍用暖爐加熱使混凝土澆筑養(yǎng)護(hù)如同在常溫中一樣,暖棚法施工時(shí),應(yīng)注意棚內(nèi)溫度不低于5度,并保持混凝土表面濕潤(rùn)。暖棚法施工時(shí)還應(yīng)注意暖爐子不能離混凝土太近,避免直接烘烤洪凝土。
大體積混凝土施工措施
水利工程施工中大體積混凝土施工部位很多,例如橋梁蓋梁、混凝土基礎(chǔ),閘底板、洞室等,大體積混凝土很容易出現(xiàn)溫度裂縫,預(yù)防措施、施工方案不到位會(huì)引起很大的質(zhì)量隱患和問(wèn)題。
大體積混凝土由于承受的荷載大,整體要求高,往往要求一次澆筑完成,不準(zhǔn)許有施工縫,精度高,難度大,溫控措施就顯得尤為重要。
大體積混凝土應(yīng)優(yōu)先選用水化熱低的水泥,在滿足設(shè)計(jì)、相關(guān)文件的要求下,可摻入適量的粉煤灰,以滿足溫度控制要求。
大體積混凝土入模溫度不宜超過(guò)30度,澆筑時(shí)要合理分層分塊澆筑,避免基礎(chǔ)過(guò)大起伏,增加面積散熱,要降低澆注速度和厚度。
可采用預(yù)先通冷水管等措施降低澆注溫度,必要時(shí)計(jì)算經(jīng)設(shè)計(jì)同意后可留后澆帶。后澆帶施工時(shí)應(yīng)高出原有混凝土一個(gè)標(biāo)號(hào)。
混凝土護(hù)坡等薄層混凝土施工應(yīng)注意的防控措施:薄層混凝土施工前應(yīng)把基礎(chǔ)土面清理干凈,清除樹(shù)根、草皮、垃圾等物體,確保施工面平整,厚度一致。以免施工后產(chǎn)生塌陷、脫落溫度裂縫等質(zhì)量問(wèn)題。薄層護(hù)坡混凝土盡量少采用素混凝土,盡量采用鋼筋混凝土或在薄層面加上網(wǎng)片,以控制溫度裂縫。
澆筑時(shí)護(hù)坡要注意分縫,以免產(chǎn)生凍脹等裂縫。護(hù)坡坡度很陡時(shí)可考慮采用夾倉(cāng)模板等方式,以避免混凝土下溜產(chǎn)生的浪費(fèi)和質(zhì)量問(wèn)題。
施工混凝土道路時(shí)可采用平板振搗器加以振動(dòng),以滿足混凝土施工要求。
近些年在設(shè)計(jì)混凝土護(hù)坡等水利工程時(shí)在混凝土護(hù)坡下加上泡沫保溫板也是實(shí)踐中很好的措施之一,值得推廣。
水工建筑物施工注意的問(wèn)題
1. 橋梁。橋梁灌注樁成孔時(shí)應(yīng)注意現(xiàn)場(chǎng)記錄地層土壤特點(diǎn)等地質(zhì)條件,測(cè)量泥漿比重,澆筑時(shí)應(yīng)注意連續(xù)澆筑,澆注速度要均勻,灌注深度、導(dǎo)管埋深等技術(shù)指標(biāo)要符合規(guī)范規(guī)范,以防止斷樁等質(zhì)量事故發(fā)生。灌注樁澆筑應(yīng)注意要高出設(shè)計(jì)面0.5到1米,截樁頭時(shí)要剔除表面浮漿,露出新鮮混凝土面,灌注樁接頭部分鋼筋應(yīng)調(diào)直。
空心板梁橋板梁施工時(shí)應(yīng)注意芯模上浮問(wèn)題,澆筑前應(yīng)注意對(duì)芯模進(jìn)行固定,以免施工時(shí)芯模上浮。芯模連接部分應(yīng)注意一定要連接完整,密封結(jié)實(shí),以防止混凝土進(jìn)入芯模。芯模下混凝土應(yīng)鋪設(shè)均勻,空心板橋振搗更應(yīng)仔細(xì)均勻,避免超振、漏振現(xiàn)象產(chǎn)生。以防止蜂窩麻面等質(zhì)量缺陷出現(xiàn)。
接柱混凝土施工時(shí)應(yīng)固定好護(hù)筒模板,模板緊固,防止模板傾倒漏漿等現(xiàn)象出現(xiàn)。
蓋梁施工時(shí)應(yīng)注意支撐強(qiáng)度,支撐下地面強(qiáng)度,驗(yàn)算合格后方可澆筑。
墊石施工時(shí)要精準(zhǔn)測(cè)量,防止墊石表面不平引起橋板翹曲、松動(dòng)。
2. 水閘。水閘施工時(shí)要注意止水位置和連接問(wèn)題,以防止建成漏水,引起質(zhì)量事故。閘槽施工時(shí)應(yīng)注意支筋位置等問(wèn)題,以防止閘門啟閉不順。閘底要注意平整,以防止閘門底高低不平,引起漏水等問(wèn)題。
總之,混凝土產(chǎn)生質(zhì)量缺陷、問(wèn)題存在好多因素,組織、工藝、設(shè)計(jì)、原材料、澆筑過(guò)程、季節(jié)、人為因素都是引起質(zhì)量問(wèn)題的因素之一,只要我們仔細(xì)分析,認(rèn)真對(duì)待,提前預(yù)防,認(rèn)真對(duì)待就可以最大限度的減少質(zhì)量問(wèn)題。
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